各位同仁,各位对操作系统深层机制充满好奇的朋友们,大家好。 今天,我们将一起踏上一段引人入胜的旅程,深入探索计算机最核心的秘密之一:从我们轻敲键盘按下回车键的那一刻起,到屏幕上命令执行的结果呈现出来,乃至一个新进程跃然于CPU之上,这其中操作系统内核究竟经历了怎样的波澜壮阔。这不仅仅是技术细节的堆砌,更是一场精心编排的硬件与软件、高层抽象与底层实现的宏伟交响。我们将重点聚焦于其间所有的内核态跳转逻辑,揭示那些隐藏在瞬间响应背后的精密机制。 一、 输入的序章:硬件中断与初步的内核态探戈 一切故事,都始于我们的物理交互。当我们按下键盘上的回车键,一个微小的电信号便被触发。这个信号并非直接奔向CPU,而是首先到达键盘控制器。键盘控制器识别出这个按键动作,并将其转换为一个称之为“扫描码”(scancode)的数字编码。 随后,键盘控制器通过一个特定的硬件线路——中断请求线(IRQ,Interrupt ReQuest Line)向中断控制器(通常是可编程中断控制器,PIC,或更现代的APIC)发送一个中断请求信号。中断控制器会进一步将这个请求转发给CPU。 1.1 CPU的警觉:中断的接收与模式 …